CAN總線(xiàn)在車(chē)輛分布式控制系統中的應用
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時(shí)間：2009-06-19
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
驅動(dòng)節點(diǎn)各個(gè)組成模塊的功能如下：
（1）CAN通信模塊：CAN總線(xiàn)通信接口電路主要由P87C591的片內CAN驅動(dòng)器SJA1000、6N137高速光隔、CAN收發(fā)器PCA82C250組成。P87C591完成CAN協(xié)議的應用層功能；SJA1000完全兼容CAN2.0協(xié)議，完成物理層和數據鏈路層的功能；PCA82C250提供了對總線(xiàn)差動(dòng)發(fā)送和接受數據的功能，有效地提高了總線(xiàn)的抗干擾能力，實(shí)現了保護總線(xiàn)、降低射頻干擾等功能。為了進(jìn)一步提高了系統的可靠性，在P87C591和 PCA82C250之間光耦（如：6N137等）隔離電路，并采取了雙電源，有效地抑制由總線(xiàn)引入的干擾。
（2）信號采集模塊：P87C591自帶的6路模擬輸入的10位ADC，可設置為8位快速ADC，可以基本滿(mǎn)足本系統對采集的精度要求，完成對電機、電池狀態(tài)的測量任務(wù)；采集電路將各個(gè)傳感器采集到電信號進(jìn)行調理（濾波、放大、電量轉換）后，接入微處理器的ADC接口。為抑制共模干擾，放大器基本采用差動(dòng)輸入。CPU得到信息做出相應的判斷，并送至不同的子程序進(jìn)行相應的處理，如：把電池的電壓、電流、溫度信息通過(guò)通信程序發(fā)送給監控計算機；若電池電壓過(guò)低，則自動(dòng)切斷本節點(diǎn)的驅動(dòng)電機，并把節點(diǎn)的停機信息通知監控計算機。
（3）電機控制模塊：CPU接收到控制臺發(fā)來(lái)的運行信息，并做出處理。接通驅動(dòng)電機的主接觸器、正反轉接觸器，通過(guò)I2C總線(xiàn)把速度信號傳給數字電位計，用來(lái)控制電機驅動(dòng)器的輸出電流，進(jìn)而控制電機轉速。若電池的電壓、電流、溫度的任一項值超出正常值范圍時(shí)，或接到總線(xiàn)的報警信息，電機控制模塊都會(huì )做出相應的反應，使驅動(dòng)單元得到保護。
（4）參數設置模塊：報警電壓、報警電流、報警溫度、節點(diǎn)地址、波特率等信息通過(guò)RS232接口及相應的設置軟件存儲于基于X25045的E2PROM中，實(shí)現節點(diǎn)工作參數現場(chǎng)設定能。節點(diǎn)地址通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設置。
驅動(dòng)節點(diǎn)的硬件部分除了以上介紹的以外，還有電源電路以及看門(mén)狗電路。電源電路提供所需隔離電源，用于提高節點(diǎn)的穩定性和安全性；看門(mén)狗電路主要是保證系統運行的穩定性，在上電、掉電以及警戒情況下復位輸出。
4 控制系統的軟件設計
4.1監控計算機的軟件設計
計算機監控軟件主要分為用戶(hù)應用層、數據分析處理層及硬件設備驅動(dòng)層三個(gè)部分，其系統流程如圖3所示。用戶(hù)應用層和用戶(hù)需求緊密相關(guān)，它主要完成的任務(wù)是為用戶(hù)提供各類(lèi)信息的監控界面，進(jìn)行人機交互，也就是通常所說(shuō)的人機界面設計，通過(guò)它來(lái)顯示收集到的實(shí)測數據和狀態(tài)信息，提供駕駛員與控制系統的交互平臺；數據分析處理層完成總線(xiàn)數據的接收分類(lèi)、判斷、處理、發(fā)送，數據的存取操作等任務(wù)；硬件設備驅動(dòng)層通過(guò)PC-CAN接口卡建立監控計算與CAN總線(xiàn)的連接，并與驅動(dòng)節點(diǎn)進(jìn)行數據交換。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/197878.htm圖3 監控系統流程圖
4.2驅動(dòng)節點(diǎn)的軟件設計
與驅動(dòng)節點(diǎn)硬件設計相一致，軟件設計也遵循模塊化的設計原則，使控制軟件具有易讀、易擴展和易維護的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)C51語(yǔ)言編寫(xiě)相應的軟件模塊實(shí)現驅動(dòng)節點(diǎn)的各種功能。軟件的各功能模塊之間通過(guò)入口和出口參數相互聯(lián)系，組合靈活且方便，加少了調試時(shí)間，縮短了開(kāi)發(fā)周期。驅動(dòng)節點(diǎn)的軟件設計流程如圖3所示。
圖3 驅動(dòng)節點(diǎn)軟件設計流程圖
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